如果没有用电发电机是不会发电的!

一个基本原则,电力系统中发电量与用电量是平衡的。

如果不平衡,用电量多,系统频率会下降,电压会下降。如果发电量大,系统频率会上升,电压也会升。这就涉及电网稳定运行等一系列问题。

所以,原来的电网要求电力电量平衡,会开展负荷预测,制定发电计划等措施,同时电机侧还会有一系列设备和措施来保证发电跟随用电情况,努力保证实时平衡。

现在的电网,开始考虑无法实时调度的设备了,最典型的是分布式电源。同时大量储能设备也不断出现。因此现在讲的是网源荷储协同。发电多,可以配置储能消纳,不一定要完全匹配用电负荷需求。比如现在的集中式光伏都要求配置一定容量的储能。


首先发电机是干什么的?其实它是一种能量的转化工具,将一些其他形式的能量转化成电能,比如火力发电,就是将煤炭、天然气等化石能源通过燃烧产生水蒸气,大量的水蒸气具有一定的压力,推动汽轮机旋转带动发电机发电,这一过程是化学能转化成动能,再转化成电能的过程。水利发电是利用水的势能,推动水轮机旋转,来带动发电机发电,这个过程是水的势能,转化成动能,再由动能转化成电能的过程,为了获取水的势能,必须在河道上做一个很高的大坝。通过这些方式将这些能量转化成电能,是因为电能更容易使用。

发出来的电使用过程就是将电流携带的电能再转化成其他的能量,实现我们的使用目标,比如电灯就是在发电机和灯泡之间,通过导线连接,形成一个回路,我们打开电灯开关的时候,在回路中产生了电流,电流携带能量使灯点亮,电能转化为灯泡的热能,给电动车的电瓶充电就是将电能转化成化学能。我们通常所说的发出了电,就是指在用电回路中形成了电流。

没有用电器的情况下,整个用电的回路是断开的,这时候无法形成电流,所以也就没有发出来电,等于是发电机在空转,刚才已经说了,发电的过程是一个能量转化的过程,而用电的过程也是一个能量转化的过程,竟然在没有负债的情况下,没有电流也就没有负载的能量消耗,只是有发电机自身很微小的消耗。这个过程像我们平时拉单车,如果我们拉着一个空车,那么是非常轻的,几乎不用费什么力气,如果我们装了一吨的东西呢?拉起来就非常的吃力,要消耗很多的能量,当然,如果我们以拉一吨货物的力气来拉一个空车的时候,结果就是空车会跑的越来越快。发电机也是如此,在没有负载的情况下,几乎没有什么能量消耗,所以这时候人们会主动减少动力的输入,比如减少锅炉的蒸汽供应,或是减少水力发电里面的水流的大小,如果不做减少的情况下,那么发电机会越转越快。因为在物理学上有一个能量守恒定律,所以只能通过快速的旋转,增加摩擦力与空气阻力来将这些能量消耗掉,这对发电机危害是很大的。但是现在的电力系统中会通过调度系统和控制系统来实现对发电设备的控制,避免因各种原因突然失去负载时的高速运转。

发动机在空载的情况下继续旋转,虽然没有电流,也就是没有发电,但是是存在着电势的。电流和水流是一样的,要想水自然流动必须从高处流向低处,也就是从专业上来说,是从高势能的地方流向低势能的地方,电流也是一样的,要能要想实现有序流动,必须在负载的两端有电势差,所以发电机在没有负载空转的情况下,依然会产生比较高的电势,具备一旦形成回路以后形成电流的条件,这时候有点像瀑布,想形成瀑布,必须有一个高点,然后,有一个悬崖,水从高点落到悬崖底部,讲古诗所说的那样:飞流直下三千尺,疑是银河落九天。但是如果我们用一个大坝将瀑布顶端的水拦住,那么就没有了瀑布,但是瀑布上面的水却在大坝后面具备向下流的条件,一旦大坝开闸水就会飞泻而下。电流是一样的,空转的电机也存在着这种向另一方流动的电视,打开负载的开关就相当于打开了瀑布顶端大坝的闸门。